بخش 5-A1.1
🤖 حاشیهنویسی هوش مصنوعی
معرفی مختصر نانومواد منتخب برای صنعت ساختمان
مروری کوتاه بر نانومواد کلیدی، ویژگیها و کاربردهای معمول آنها در مصالح و فرآوردههای ساختمانی.
۵-پ۱-۱ معرفی مختصر تعدادی از نانومواد
۵-پ۱-۱-۱ نانو لوله کربنی
نانولولههای کربنی به دو دسته کلی نانولولههای کربنی تک دیواره و نانولولههای کربنی چند دیواره تقسیم میشوند. میزان هدایت حرارتی و الکتریکی نانولولههای کربنی فوق العاده بالا است و استحکام بسیار بالایی دارند. نانولولههای کربنی دارای کاربردهای زیادی هستند، به عنوان مثال به عنوان عامل استحکام دهنده و به عنوان تقویت کننده در کامپوزیتها، عامل ایجاد رسانایی در رنگها و پلاستیکها و لایههای رسانا بر روی شیشه و کاربردهای مختلف در صنعت الکترونیک به کار میروند.
۵-پ۱-۱-۲ نانورس
نانورسها برای اصلاح خواص مکانیکی مواد پلیمری و به عنوان عامل استحکام در پلیمرها بکار میروند. در نانورسها دو خاصیت مهم یعنی خالص بودن و ظرفیت تبادل کاتیونی سبب کاربرد موفقیت آمیز آنها شده است. نانورس هایی که از لحاظ تجاری مورد توجه هستند شامل میکافلورید، مونت موریلونیت، بنتونیت، کائولینیت، هیدرتالکیت و اکتاسیلیکیت میباشد که اکتاسیلیکیت و هیدروتالکیت از لحاظ فیزیکی و قیمت محدودیت دارند و میکافلورید یک رس سنتزی است و مونت موریلونیت تنها رس طبیعی است که به عنوان یک نانورس بیشتر مورد توجه است و از مونت موریلونیت به دلیل داشتن خصوصیات انتشار و پراکندگی خوب و قالب دار شدن معمولاً بیشتر از دیگر انواع رسها استفاده میشود.
۵-پ۱-۱-۳ نانو سیلیس
مزیت اصلی نانوسیلیس در مقایسه با میکروسیلیس، سطح ویژه بالای آن بوده که باعث میشود در بسترهای مورد استفاده برهم کنش بیشتری از خود نشان دهد. نانوسیلیس میتواند بلوری یا آمورف، متخلخل یا کاملاً فشرده باشد. کاربردهای مختلف آن بر اساس نوع نانوسیلیس بسیار زیاد است مثلاً میتواند شامل استحکام دهی به محصولات مختلف مانند سیمان، بتن و هم چنین ایجاد سطوح آبگریز بر روی برخی انواع مواد و محصولات، عایق حرارتی و صوتی به شکل آئروژل و افزودنی و پر کننده شود. نانوسیلیس به شکلهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد:
نانوسیلیس رسوبی،
سل نانوسیلیس،
ژل نانوسیلیس،
نانوسیلیس پایروژنیک،
نانوسیلیسهای آب گریز،
نانوسیلیس مزومتخلخل،
نانوسیلیسهای بلوری
و نانوسیلیسهای متخلخل.
۵-پ۱-۱-۴ نانو اکسید روی
از این پودر به عنوان افزودنی در محصولاتی مانند سرامیک، سیمان و رنگ استفاده میشود. اکسید روی به دلیل خواص آنتی باکتریال دارای کاربردهای فراوانی میباشد. برای مثال عملکرد آنتی باکتریال نانوساختار اکسید روی دارای خواص آنتی باکتریال و فوتوکاتالیستی قوی است.
۵-پ۱-۱-۵ نانو دی اکسید تیتانیوم
سه نوع اکسید تیتانیوم بلوری به طور طبیعی وجود دارد: روتیل، آناتاز و بروکیت. آناتاز و روتیل به صورت فوتوکاتالیستی فعال هستند. آناتاز خالص بسیار فعالتر از روتیل است. عمدتاً روشهای رسوب دهی بخار فیزیکی PVD و شیمیایی CVD برای پوشش دهی لایههای نانو اکسید تیتانیوم بر روی هر گونه زیر لایه با قابلیت کنترل ضخامت لایه، ترکیب نسبت آناتاز /روتیل و اندازه دانه مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان مثال این لایهها بیشتر در کاربردهای آسان تمیز شونده و خود تمیز شونده بر روی شیشهها به صورت تجاری اعمال میشوند. ضخامت لایه این پوشش ها در دامنه ۱۵ تا ۲۵ نانومتر است. در کاربردهای فوتوکاتالیستی معمولاً نسبتی از ترکیب آناتاز - روتیل بهترین عملکرد را نشان داده است. در حضور اشعه فرابنفش، اکسید تیتانیوم آناتاز میتواند از هوا یا آب رادیکالهایی بسازد که آلایندههای آلی را به صورت اکسیداسیون از بین ببرد. رنگ خانه یا کاشیهای حاوی ذرات اکسید تیتانیوم میتوانند خود تمیز شونده و تجزیه کننده آلودگی باشند. علاوه بر این، در پوشش ضد مه از خواص آب دوستی دی اکسید تیتانیوم در مقیاس نانو استفاده میشود.
۵-پ۱-۱-۶ نانو نقره
نانوذرات نقره به عنوان یک ماده ضد عفونی کننده دارای خواص ضد باکتری با عملکرد فوتوکاتالیستی بالا است. افزودن نانو پودر نقره به عنوان عامل آنتی باکتریال و یا برای پوشش دهی در محصولات مختلفی مانند رنگ ها، کفپوشها و بر روی محصولات نمای ساختمانی و بیمارستانی از کاربردهای این نانوماده در صنعت ساخت و ساز است. علاوه بر خواص ضد باکتری و قارچ، نانوذرات نقره دارای خواص کنترل کننده عبور و جذب انرژی خورشیدی هستند، بطوری که از لایههایی از نانوذرات نقره بر روی شیشههای کنترل کننده حرارت یا کم گسیل استفاده میشود.
۵-پ۱-۱-۷ نانوکربنات کلسیم
در مقیاس نانو عمدتاً دو نوع کربنات کلسیم تجاری به صورت کربنات کلسیم آسیاب شده و کربنات کلسیم رسوبی وجود دارد. این دو نوع محصول از نظر شکل ذره و توزیع اندازه ذره دارای تفاوتهایی هستند. این محصول بصورت تجاری در بسیاری از کاربردها مانند تولید سیلانها و پرکنندههای انواع پلیمرها مانند مقاطع پی وی سی و یو پی وی سی استفاده میشود. نانوذرات کربنات کلسیم در پلیمر به عنوان سخت کننده، افزاینده لزجت و بهبود دهنده مقاومت به ضربه اضافه میشود. در مخلوط آسفالت استفاده از این نانوذره سبب بهبود خواص خستگی میگردد.
نظرات (0)
برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبتنام کنید.
در حال بارگذاری نظرات...